粘土矿物的惰化和塑化剂在含粘土的矿物粘结剂组合物中的效果改善制造技术

本发明专利技术涉及胺化合物和/或所述胺化合物的盐的用途，用于使粘土矿物对于在包含粘土矿物的矿物粘结剂组合物中的分散剂惰化和/或用于改进或提高分散剂在包含粘土矿物的矿物粘结剂组合物中的效果，其中所述胺化合物具有根据式I的结构：H2N‑(CHR21)e‑[NR22‑(CHR23)f]s‑[NR24‑(CHR25)g]t‑NH2(I)，并且其中每个s和t彼此独立地具有0‑2的值；每个e、f和g彼此独立地具有2‑10的值；每个R21、R22、R23、R24和R25彼此独立地表示氢或‑CH3。

Improvement of clay mineral inerting and plasticizer in clay containing mineral binder composition

The present invention relates to the use of salts of amine compounds and / or said amine compounds, used to make clay minerals inert and / or to improve or improve the dispersants in mineral binder compositions containing clay minerals, or to improve or improve the effect of dispersants in mineral binder compositions containing clay minerals, the amine compound having roots. The structure of the dependent I: H2N CHR21 e f]s [NR24 f]s [NR24 NH2 [NR24 NH2 (I) and each of them independently and each other has a value of 0 of 2; each of them is independently of 2 of the values of 10.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】粘土矿物的惰化和塑化剂在含粘土的矿物粘结剂组合物中的效果改善
本专利技术涉及胺化合物和/或所述胺化合物的盐的用途，用于使粘土矿物对包含粘土矿物的矿物粘结剂组合物中的分散剂呈惰性和/或用于改进分散剂在包含粘土矿物的矿物粘结剂组合物中的效果。本专利技术的其他方面涉及包含胺化合物的添加剂和组合物，并且还涉及制备添加剂和组合物的方法。现有技术粘结剂组合物(如砂浆或混凝土混合物)除了粘结剂如水泥之外，还包含例如掺加料。它们也被成为集料。作为掺加料使用的通常是砂和/或砾形式的石料。然而，也已知有机掺加料，实例是塑料如聚苯乙烯。此外，为了改进粘结剂组合物在尽可能低的水/粘结剂比例下的可加工性，通常使用所谓的分散剂作为塑化剂。由此实现不仅是液体粘结剂组合物的高的可加工性，还有其固化后的高的机械强度。已知特别有效的分散剂的实例是基于聚羧酸酯(盐)的梳形聚合物。这些梳形聚合物具有聚合物主链以及与其结合的侧链，并且也被称为聚羧酸酯醚。相应的聚合物例如描述于EP1138697A1(SikaAG)中。在此掺加料的质量对粘结剂组合物的可加工性和固化产品的性能有很大的影响。某些掺加料大大影响水需求和分散剂需求。它们尤其是含有含粘土矿物和/或粘土的掺加料或集料。例如，与更高品位的掺加料(如新鲜河砂或河砾)相比，对于相同的可加工性，水需求和/或分散剂需求急剧增加，这是不期望的。去除有问题的粘土尽管是可行的，但是需要相当大的努力并且因此是昂贵的。因此，在这种情况下，通常增加分散剂的份额，尽管这使得需要较高的成本，降低早期抗压强度，延缓凝固，并且可能损害固化的粘结剂组合物的质量。例如，在非常高的分散剂含量的情况下，可能导致太粗糙或粗质的混凝土。另一个手段是向粘结剂组合物中添加更多的水。然而，这会导致固化的粘结剂组合物具有降低的强度，这同样是不希望的。也可以使用不同的分散剂，例如木质素磺酸盐，其对不同品质的掺加料反应不太敏感。然而，使用这种分散剂，最大可达到的水的减少量通常大大降低。还已知特种添加剂(也称为粘土阻隔剂)，其部分地中和含粘土矿物的不利影响。就这一点而言，例如，WO2006/032786A2(Lafarge)公开了使用阳离子聚合物。然而，在一些情况下，阳离子聚合物与廉价的混凝土塑化剂(如木质素磺酸盐或磺化的萘-甲醛缩合物)不相容，因为可能形成沉淀。由此消除了将木质素磺酸盐和/或磺化的萘-甲醛缩合物与聚羧酸酯醚和阳离子粘土阻隔剂混合的可能性。因此，仍然需要针对上述问题的改进的解决方案。专利技术概述因此，本专利技术的目的是克服上述问题。所述目的特别是在于找到这样的解决方案，其允许在矿物粘结剂组合物中使用低质量的掺加料，同时保持尽可能低的水需求和/或分散剂需求。特别是即使当使用具有高粘土份额的掺加料时，这也是可行的。在此，致力获得矿物粘结剂组合物的尽可能好且可以在相当长的时间内保持的可加工性。这可以在不会不利地影响通过经拌和的粘结剂组合物的早期抗压强度的情况下实现。此外，所述解决方案尽可能地不依赖于掺加料的类型或质量而操作，并且特别是即使当使用聚羧酸酯醚作为分散剂时也是如此。令人惊讶地发现，该目的可以通过使用如权利要求1中定义的式I的胺化合物来实现。已经发现，通过根据本专利技术使用胺化合物，可以显著降低包含粘土矿物的矿物粘结剂组合物中的水需求和/或分散剂需求，同时改进分散剂的效果。特别是当使用聚羧酸酯醚作为分散剂时，这是可行的。此外，可实现矿物粘结剂组合物的好的和有时甚至更好的加工性，并且其在更长的时间内得以保持。此外，根据本专利技术使用的胺化合物对矿物粘结剂组合物的早期抗压强度造成非常小的损害，或根本不造成损害。希望不受任何理论束缚，认为本专利技术的胺化合物充当粘土阻隔剂。因此，在包含例如含粘土的膨胀砂的矿物粘结剂组合物中，可使膨胀粘土矿物呈惰性。由于粘土矿物吸收粘土阻隔剂并且不再吸收分散剂(特别是聚羧酸酯醚)，所以后者或多或少是完全可用于粘结剂的分散的，这对矿物粘结剂组合物的可加工性能具有有益的影响。本专利技术的其他方面是独立权利要求的主题。本专利技术的特别有利的实施例由从属权利要求一目了然。专利技术的实施方案本专利技术的第一方面涉及胺化合物和/或所述胺化合物的盐的用途，用于使粘土矿物对包含粘土矿物的矿物粘结剂组合物中的分散剂呈惰性和/或用于改进或提高分散剂在包含粘土矿物的矿物粘结剂组合物中的效果，其中所述胺化合物具有根据式I的结构：H2N-(CHR21)e-[NR22-(CHR23)f]s-[NR24-(CHR25)g]t-NH2(I)并且其中每个s和t在每种情况下彼此独立地具有0-2的值；每个e、f和g在每种情况下彼此独立地具有2-10的值；每个R21、R22、R23、R24和R25在每种情况下彼此独立地是氢或-CH3。术语“分散剂”在本文中特别是指塑化剂。其是这样的物质，如果加入到矿物粘结剂组合物中，则其具有改进用水拌和的矿物粘结剂组合物的流动能力或可加工性。这是与不包含所述分散剂或塑化剂但其他方面具有相同组成的矿物粘结剂组合物相比较而言的。特别通过根据标准EN12350-2的坍落度评价流动能力或可加工性。“粘土”或“粘土矿物”在本申请中特别指可膨胀粘土。特别地，粘土是片状硅酸盐，特别是可膨胀的片状硅酸盐。后者也称为层状硅酸盐。在本文中，这些类型的粘土是特别有问题的。特别地，粘土或粘土矿物含有蒙脱石类的矿物和/或膨润土，特别是高岭石。“使粘土矿物对分散剂呈惰性”在本申请中特别是指粘土矿物针对分散剂的化学亲和性和/或吸收能力的降低。这也可以相应地称为“粘土阻隔”。表述“改进分散剂的效果”特别是指由在粘结剂组合物中的分散剂带来的流动能力和/或可加工性的增加的进一步改善。那么，本专利技术的胺化合物是这样的物质，如果添加到包含分散剂和粘土的矿物粘结剂组合物中，则其具有改进与水拌和的矿物粘结剂组合物的流动能力或可加工性的能力。这是与不含所述胺化合物但其他方面具有相同组成的矿物粘结剂组合物比较而言的。相应地，所述胺化合物特别用于改进或提高包含分散剂和粘土矿物的矿物粘结剂组合物的流动能力和/或可加工性。如已经发现的，用本专利技术的胺化合物还可以延长矿物粘结剂组合物的加工时间。这特别意味着，与不含本专利技术的胺化合物但是其他方面具有与第一无机粘结剂组合物相同的组成的第二无机粘结剂组合物的扩展度或坍落度相比，已经用胺化合物处理的第一无机粘结剂组合物的扩展度或坍落度随着时间的推移降低得不那么急剧。因此，本专利技术的胺化合物可以特别用于延长包含分散剂和粘土矿物的矿物粘结剂组合物的加工时间和/或延长其可加工性。因此，本专利技术的胺化合物优选用于改进和/或延长包含分散剂和粘土矿物的矿物粘结剂组合物的可加工性或流动能力。表述“矿物粘结剂”特别是指在水存在下在水合反应中反应以形成固体水合物或水合物相的粘结剂。它可以是例如水硬性粘结剂(例如水泥或水硬性石灰)，潜在水硬性粘结剂(例如矿渣)，凝硬性(pozzolanisches)粘结剂(例如飞灰)，或非水硬性粘结剂(石膏或白石灰)。“水泥质粘结剂”在本申请中特别是指具有至少5重量％，特别地至少20重量％，优选至少35重量％，尤其是至少65重量％的水泥熟料份额的粘结剂或粘结剂组合物。水泥熟料优选是波特兰水泥熟料。水泥熟料在本文中特别是指经研磨的水泥熟料本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.胺化合物和/或所述胺化合物的盐的用途，用于使粘土矿物对在包含粘土矿物的矿物粘结剂组合物中的分散剂呈惰性和/或用于改进分散剂在包含粘土矿物的矿物粘结剂组合物中的效果，其中所述胺化合物具有根据式I的结构：H2N‑(CHR21)e‑[NR22‑(CHR23)f]s‑[NR24‑(CHR25)g]t‑NH2   (I)并且其中每个s和t在每种情况下彼此独立地具有0‑2的值；每个e、f和g在每种情况下彼此独立地具有2‑10的值；每个R21、R22、R23、R24和R25在每种情况下彼此独立地是氢或‑CH3。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.10.26 EP 15191541.01.胺化合物和/或所述胺化合物的盐的用途，用于使粘土矿物对在包含粘土矿物的矿物粘结剂组合物中的分散剂呈惰性和/或用于改进分散剂在包含粘土矿物的矿物粘结剂组合物中的效果，其中所述胺化合物具有根据式I的结构：H2N-(CHR21)e-[NR22-(CHR23)f]s-[NR24-(CHR25)g]t-NH2(I)并且其中每个s和t在每种情况下彼此独立地具有0-2的值；每个e、f和g在每种情况下彼此独立地具有2-10的值；每个R21、R22、R23、R24和R25在每种情况下彼此独立地是氢或-CH3。2.根据权利要求1的用途，特征在于s是1且t是0和/或在于R21、R22和R23是氢。3.根据权利要求1-2中至少一项的用途，其中所述胺化合物包含至少一种选自1,5-二氨基-2-甲基戊烷(DAMP)，1,6-二氨基己烷，1,8-二氨基辛烷，三亚乙基四胺(TETA)，四亚乙基五胺(TEPA)，五亚乙基六胺(PEHA)和双(六亚甲基)三胺的代表性物质。4.根据权利要求3的用途，其中所述胺化合物包含双(六亚甲基)三胺和/或1,6-二氨基己烷。5.根据权利要求1-4中至少一项的用途，其中所述胺化合物至少部分地，尤其全部地以盐的形式存在，其中所述盐特别是所述胺化合物与甲酸，乙酸，乳酸，己二酸，马来酸，富马酸，琥珀酸，盐酸，硫酸，磷酸，甲基磷酸和/或多磷酸的盐。6.根据权利要求5的用途，其中所述盐是胺化合物的己二酸和/或甲酸的盐，特别优选是1,6-二氨基己烷的己二酸盐和/或双(六亚甲基)三胺的甲酸盐。7.根据权利要求1-6中至少一项的用途，特征在于所述胺化合物以0.01-10重量％，特别地0.0...

【专利技术属性】
技术研发人员：B·马拉扎尼，G·克拉艾科沃，C·比格，F·沃巴赫尔，
申请(专利权)人：SIKA技术股份公司，
类型：发明
国别省市：瑞士,CH